目前,，全世界的氫產(chǎn)量約為70Ｍｔ?ａ,，主要消費方向以石油煉制、化工原料為主。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，當單位制氫的碳排放（CO2）不高于4.9ｋｇ?ｋｇ時，制備的氫氣才是清潔的煤制氫的碳排放強度接近風電、水電制氫的20倍，天然氣制氫的碳排放強度也很高,，兩種方式制氫的碳排放均遠超清潔制氫的碳排放標準；而以可再生資源發(fā)電,，進行水電解制氫則能夠滿足清潔氫氣的碳排放標準,。需要強調(diào)的是，采用水電解制氫時,，只有利用可再生能源電力制取的氫氣才滿足低碳排放的標準,；而利用不可再生能源電力制取的氫氣，從全生命周期來看,，同樣存在碳排放量大的問題,。因此，水電解制氫是否屬于清潔氫,，要根據(jù)電網(wǎng)電力的種類來判斷?，F(xiàn)階段，氫氣主要用作工業(yè)原料,，但在發(fā)電,、供熱、交通燃料等領域有巨大發(fā)展?jié)摿?。隨著可再生能源發(fā)電比例和規(guī)模不斷提升,，間歇性電力“削峰填谷”的儲能作用將得到普遍體現(xiàn)。選用聚芳醚酮和聚砜等廉價材料制備無氟質(zhì)子交換膜電解水,，也是質(zhì)子交換膜電解水的發(fā)展趨勢,。山東全氟磺酸電解水

與堿性水電解制氫相比，PEM水電解制氫工作電流密度更高（?1A/cm2）,，總體效率更高（74%~87%）,，氫氣體積分數(shù)更高（>99.99%），產(chǎn)氣壓力更高（3~4MPa）,，動態(tài)響應速度更快,，能適應可再生能源發(fā)電的波動性，被認為是極具發(fā)展前景的水電解制氫技術,。目前PEM水電解制氫技術已在加氫站現(xiàn)場制氫,、風電等可再生能源電解水制氫,、儲能等領域得到示范應用并逐步推廣。過去5年電解槽成本已下降了40%,，但是投資和運行成本高仍然是PEM水電解制氫亟待解決的主要問題，這與目前析氧,、析氫電催化劑只能選用貴金屬材料密切相關,。為此降低催化劑與電解槽的材料成本，特別是陰,、陽極電催化劑的貴金屬載量,，提高電解槽的效率和壽命，是PEM水電解制氫技術發(fā)展的研究重點,。山東凈水器電解水哪家好水電解制氫是指水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣,，分別從電解槽陽極和陰極析出。

除了降低催化劑貴金屬載量,，提高催化劑活性和穩(wěn)定性外,，膜電極制備工藝對降低電解系統(tǒng)成本，提高電解槽性能和壽命至關重要,。根據(jù)催化層支撐體的不同,，膜電極制備方法分為CCS法和CCM法。CCS法將催化劑活性組分直接涂覆在氣體擴散層,，而CCM法則將催化劑活性組分直接涂覆在質(zhì)子交換膜電解水電解水兩側(cè),，這是2種制作工藝較大的區(qū)別。與CCS法相比,，CCM法催化劑利用率更高,，大幅降低膜與催化層間的質(zhì)子傳遞阻力，是膜電極制備的主流方法,。在CCS法和CCM法基礎上,，近年來新發(fā)展起來的電化學沉積法、超聲噴涂法以及轉(zhuǎn)印法成為研究熱點并具備應用潛力,。新制備方法從多方向,、多角度改進膜電極結(jié)構(gòu)，克服傳統(tǒng)方法制備膜電極存在的催化層催化劑顆粒隨機堆放,，氣體擴散層孔隙分布雜亂等結(jié)構(gòu)缺陷,，改善膜電極三相界面的傳質(zhì)能力，提高貴金屬利用率,，提升膜電極的電化學性能,。

堿性水電解制氫電解槽隔膜主要由石棉組成，起分離氣體的作用,。陰極,、陽極主要由金屬合金組成,，如Ni-Mo合金等，分解水產(chǎn)生氫氣和氧氣,。工業(yè)上堿性水電解槽的電解液通常采用KOH溶液,，質(zhì)量分數(shù)20%~30%，電解槽操作溫度70~80℃,，工作電流密度約0.25A/cm2,，產(chǎn)生氣體壓力0.1~3.0MPa，總體效率62%~82%,。堿性水電解制氫技術成熟,，投資、運行成本低,，但存在堿液流失,、腐蝕、能耗高等問題,。水電解槽制氫設備開發(fā)是國內(nèi)外堿性水電解制氫研究熱點,。可再生能源加速發(fā)展使得大規(guī)模消納可再生能源成為突出問題,。根據(jù)催化層支撐體的不同,，膜電極制備方法分為CCS法和CCM法。

氫燃料電池車被視為新能源汽車的下一個風口,。質(zhì)子交換膜電解水作為氫燃料電池中心部件,，其質(zhì)量好壞直接影響電池的使用壽命。從價值量看,，氫能源燃料電池中成本占比較高的自然是燃料電池電堆,，其次是儲氣瓶，而在燃料電池堆中,，有個關鍵材料,，那就是質(zhì)子交換膜電解水，且成本占到了28%,，從整體看,，質(zhì)子交換膜電解水成本約占燃料電池總成本的4.08%，幾乎決定了燃料電池的成本,。質(zhì)子交換膜電解水上游主要包括基礎材料和過程材料兩個部分：基礎材料即螢石,，利用上游原材料制備可用于后續(xù)加工的各類全氟、非全氟以及特種樹脂,。下游應用方面,，質(zhì)子交換膜電解水可普遍應用于燃料電池、電解水,、氯堿工業(yè)等領域,。為此降低貴金屬Pt,、Pd載量，開發(fā)適應酸性環(huán)境的非貴金屬析氫催化劑成為研究熱點,。山東凈水器電解水哪家好

不同催化材料的陽極過電勢通常為200～500ｍＶ,。山東全氟磺酸電解水

氫氣比重小、擴散快,，其導熱系數(shù)是空氣的８.4倍,，因此常被用作發(fā)電機組的冷卻劑，可以大幅降低風摩擦損耗,，對于1ＧＷ的發(fā)電機組，氫氣純度每提高1％,，可以節(jié)約22８ｋＷ的能源,。與ALK技術對比，PEM水電解制氫技術啟停速度快,、負荷波動范圍廣,、產(chǎn)氫壓力高，尤其適合利用可再生能源電力（尤其是離網(wǎng)電力）制氫,，是實現(xiàn)大規(guī)模水電解制氫應用較有效的方式之一,。此外，它還可以實現(xiàn)對風電,、水電,、光伏電等電力能源的調(diào)峰運行和對棄電資源的充分利用，因而成為大規(guī)模,、高效儲能的重要方式之一,。山東全氟磺酸電解水

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